Sujeten:
- General
- Dräi-Wee / Oxidatiounskatalysator Operatioun
- Aarbechtstemperaturen
- NOx Katalysator Operatioun
- Alterung a seng Ursaachen
Allgemeng:
Den Numm Catalyst kënnt ursprénglech vum griichesche Wuert Katalysis (wat Opléisung heescht). E Katalysator ass zanter Enn 1992 néideg fir Ëmweltfuerderungen z'erhalen. Ofgase enthalen schiedlech Substanzen: CO (Kuelemonoxid), NOx (Stickstoffoxid) an CH (onverbrennt Kuelewaasserstoff). Dës Substanzen ginn an net schiedlech Substanzen (oxidéiert). Dofir den Numm Oxidatiounskatalysator.
An der Chimie ass e Katalysator eng Substanz déi eng chemesch Reaktioun provozéiert an se beschleunegt oder verlangsamt ouni sech selwer ze änneren.
Dräi-Wee / Oxidatiounskatalysator Operatioun:
E Katalysator ass kee Filter, mee kann als Konversiounselement gesi ginn an deem Edelmetaller wéi Platin, Rhodium oder Paladium bäigefüügt goufen. Wann d'Ofgase mat him a Kontakt kommen, geschitt eng ganz séier chemesch Reaktioun. D'Moleküle vun de schiedleche Gase ginn ofgebaut a mat anere Moleküle gebonnen, wat zu engem net schiedleche Gas resultéiert. De Katalysator ass fäeg d'Ofgase ëm 90% ze purifizéieren. Dëst kënnt awer op Käschte vum méi héije Verbrauch a manner Kraaft. Dëst ass well et eng gewësse Loftresistenz am Auspuffwee entsteet.
Substanzen an den Ofgasen:
- CO2: Kuelendioxid (schiedlech fir d'Ëmwelt, Mënschen an Déieren bei héijen Konzentratioune)
- CO: Kuelemonoxid (onkomplett verbrannt Gas, och schiedlech fir d'Gesondheet)
- CH: Kuelewaasserstoff (onverbrennt Benzindeeler)
- O2: Sauerstoffdeeler (déi net un der Verbrennung deelgeholl hunn)
- NOx: Stickstoffverbindung (déi nëmme bei ganz héije Verbrennungstemperaturen geformt gëtt.
De Katalysator konvertéiert déi 3 schiedlech Komponenten CO, HC an NOx an 3 harmlos Komponenten: CO2, H2O an N2. Den Numm Dräi-Wee Katalysator kënnt och vun hei.
Fir O2 an CO an de Katalysator ze addéieren, sou datt d'Konversioun stattfënnt, muss d'Injektiounsmuster vum Motor ugepasst ginn. Fir O2 ze bilden, muss d'Mëschung schlank sinn (manner Brennstoff, méi Loft). Fir CO ze bilden, muss d'Mëschung reich sinn (méi Brennstoff, manner Loft). Déi lescht ass net de Fall mat schlankem Mëschungsmotoren, kuckt d'NOx Katalysator Kapitel méi wäit op der Säit.
Andeems Dir ëmmer e bëssen ze vill an e bëssen ze wéineg Brennstoff an d'Zylinder sprëtzt, gëtt ëmmer eng räich a schlank Mëschung entstoen. D'Iwwerschoss vun CO an O2 kommen also an de Katalysator. Am Katalysator reagéiert de Platin mam CO an HC. De Rhodium suergt fir d'Reduktioun vun NOx. Dëst erkläert och firwat eng variéierend Spannung gemooss gëtt wann Dir um Lambda Sensor gemooss gëtt. Do variéiert d'Spannung tëscht 0,2 an 0,8 Volt (vun aarm bis räich, etc.) De Motormanagementsystem vum Auto (d'ECU) reguléiert dat selwer. Also muss näischt ugepasst ginn.
| schiedlech Substanz: | Fügen vun: | Resultater an: |
| CO+ | O2 = | CO2 |
| HC+ | O2 = | CO2 + H2O |
| NOx+ | CO = | N2 + CO2 |
Fir O2 an CO an de Katalysator ze addéieren, sou datt d'Konversioun stattfënnt, muss d'Injektiounsmuster vum Motor ugepasst ginn. Fir O2 ze bilden, muss d'Mëschung schlank sinn (manner Brennstoff, méi Loft). Fir CO ze bilden, muss d'Mëschung reich sinn (méi Brennstoff, manner Loft). Déi lescht ass net de Fall mat schlankem Mëschungsmotoren, kuckt d'NOx Katalysator Kapitel méi wäit op der Säit.
Andeems Dir ëmmer e bëssen ze vill an e bëssen ze wéineg Brennstoff an d'Zylinder sprëtzt, gëtt ëmmer eng räich a schlank Mëschung entstoen. D'Iwwerschoss vun CO an O2 kommen also an de Katalysator. Am Katalysator reagéiert de Platin mam CO an HC. De Rhodium suergt fir d'Reduktioun vun NOx. Dëst erkläert och firwat eng variabel Volt gemooss gëtt wann de Lambda Sensor gemooss gëtt. Do variéiert d'Spannung tëscht 0,2 an 0,8 Volt (vun aarm bis räich, etc.) De Motormanagementsystem vum Auto (d'ECU) reguléiert dat selwer. Also muss näischt ugepasst ginn.
Wat an der Tabell hei uewen ze gesinn ass, ass, datt d'Substanzen ënner anerem all an CO2 ëmgewandelt ginn. CO2 gëtt elo als Substanz ugesinn, déi geféierlech fir d'Ëmwelt ass a verantwortlech ass fir d'Äerderwiermung. Eng Persoun exhaléiert awer och CO2. Dëst gëtt duerch Beem a Planzen zréck an O2 (Sauerstoff) ëmgewandelt. Ze vill CO2 huet e schiedlechen Effekt. D'Beem an d'Planzen sinn an der Minoritéit a kënnen net alles an O2 ëmsetzen. Fir Verbrennungsmotoren soll den CO2 Inhalt esou héich wéi méiglech sinn. Dat kléngt verréckt, well Dir mengt, datt dat esou niddereg wéi méiglech gehale gëtt. D'Saach ass esou; wat den CO2 Inhalt méi héich ass, wat manner CO an HC fräigelooss ginn. CO an HC sinn direkt schiedlech fir d'Gesondheet wann se inhaléiert. Deen eenzege Wee fir den CO2-Niveau ze reduzéieren ass op alternativ Brennstoffer ze wiesselen, méi kleng (méi ekonomesch) Verbrennungsmotoren a méi roueg Fueren.
Aarbechtstemperaturen:
Den nëtzlechen Effekt vum Katalysator fänkt vun enger Temperatur vun 250 Grad un an ass maximal bei enger Temperatur vu 450 Grad. Nom Start vum Motor dauert et eng Zäit ier de purifizéierende Effekt ufänkt. De Katalysator ass sou no wéi méiglech un der Auspuffmanifold montéiert, well et méi séier seng Aarbechtstemperatur erreecht. Ofgastemperaturen tëscht 800 an 1000 Grad suergen fir méi séier thermesch Alterung, wat d'Liewensdauer verkierzt an dofir déi aktiv Uewerfläch reduzéiert.
Et ginn och Katalysatoren mat engem Heizelement, deen dofir suergt, datt de Katalysator nach méi séier d'Temperatur no engem Kale Start erreecht. Dëst kann dann nach méi séier regléieren nodeems de Motor ageschalt ass, wat zu méi propperen Ofgase kënnt
Fir de Katalysator no engem Kalstart esou séier wéi méiglech opzewiermen, a sekundär Loftpompel.
NOx Katalysator Operatioun:
Et gouf virdru erkläert datt NOx duerch de Katalysator reduzéiert ka ginn andeems extra CO am Auspuffgas kritt. Dëst ass nëmme méiglech fir d'Mëschung méi räich ze maachen. Bei de Mager-Mëschungsmotore vu Volkswagen (FSI) a BMW (Efficient Dynamics), ënner anerem, lafen d'Motoren ëmmer op enger Mëschung mat engem Iwwerschoss vu Loft bei Deellaascht a niddrege Geschwindegkeeten (d.h. schlank, an ni räich). Mat engem normalen Dräi-Wee Katalysator ass et also onméiglech NOx an N2 + CO2 ëmzewandelen. Fir den NOx aus den Ofgasen ze entfernen, ass e speziellen NOx (Späicher) Katalysator mat engem speziellen Bariumkomponent erfuerderlech. Zousätzlech zu der Bariumkomponent enthält dëse Katalysator och Edelmetalle wéi Platin a Rhodium.
Den Dräi-Wee Katalysator konvertéiert d'CO an HC Wäerter an CO2 an H2O wéi virdru beschriwwen. Den NOx gëtt vum NOx Katalysator ëmgewandelt. Zousätzlech Temperatursensoren an en NOx-Sensor sinn erfuerderlech fir d'Wäerter stänneg ze iwwerwaachen.
D'Bild hei drënner weist en Auspuffsystem wéi VW, BMW (a méi a méi aner Marken) benotzt.
D'NOx Gase ginn an engem kale Staat an dësem Katalysator gespäichert. Déi aner Ofgase kënnen hire Wee duerch den Auspuff weiderfueren. Wärend der Sauerstoffräicher Period ginn d'NOx-Gasen an der Bariumkomponent gespäichert. Den NOx accumuléiert (sou wéi de Rous an engem Partikelfilter gelagert gëtt). Mat der Zäit gëtt de Katalysator saturéiert. Dat ass de Moment wou et voller NOx ass. De Katalysator muss dann regeneréiert ginn. Den NOx-Sensor erkennt dëst a schéckt e Signal un d'ECU. Zu dëser Zäit gëtt d'Mëschung räich gemaach, besonnesch fir den NOx Katalysator ze regeneréieren. Dëst geschitt nëmme wann den NOx Katalysator eng Temperatur vun 800 Grad erreecht huet (dëst gëtt vum Temperatursensor registréiert an och un d'Motorsteuerung weidergeleet). Temporär Beräicherung verëffentlecht extra CO. Mat Hëllef vun dësem CO kann duerch d'Platin- a Rhodium-Komponenten eng Konversioun op N2 + CO2 stattfannen. No der Regeneratioun leeft de Motor nees op enger schlanker Mëschung bis de Katalysator erëm gesättegt ass.
Feelfunktioune kënnen och mat dësem System optrieden. Wann den Auto nëmme kuerz Strecken gefuer gëtt (wat fir de ganzen Auto schlecht ass), wäert den NOx Katalysator seng Aarbechtstemperatur net erreechen. Soubal et gesättegt (voll) ass, muss et regeneréiert ginn. Nëmme wann den Temperatursensor weider eng ze niddreg Temperatur moosst, wäert d'ECU d'Mëschung ni beräicheren. Wann de Katalysator net bei der Operatiounstemperatur ass, kënnen d'Platin- a Rhodiumkomponenten nach keng Konversioun beaflossen. Zu dëser Zäit wäert d'Motorfehler Luucht opgoen an d'Ursaach gëtt opgedeckt wann den Auto gescannt gëtt. De Katalysator gëtt dann mat Hëllef vum Testkabinett oder enger fléissend Testfahrt regeneréiert. Et ass also am beschten heiansdo eng laang Streck ze fueren (z.B. 50 km oder méi op der Autobunn) an am léifsten eng Streck mat méi héijer Geschwindegkeet. De Katalysator wäert dann einfach seng Aarbechtstemperatur erreechen.
Hautdesdaags benotzen Dieselmotoren den SCR (Selective Catalytic Reduction) Katalysator ugewannt. Dëse SCR Katalysator späichert och NOx, awer et gëtt och een AdBlue Doséierungssystem dobäi.
Alterung a seng Ursaachen:
- Benzin: En Dräi-Wee Katalysator kann nëmme mat Bläifräi Benzin funktionnéieren. Wann Bläi Benzin tankt gëtt, hält en sech an enger dënnter Schicht un dat Edelmetall, wat de Kontakt mat den Ofgase reduzéiert an no enger Zäit et net méi méiglech mécht. Eng chemesch Reaktioun kann dann net méi optrieden. De Katalysator ass elo net an der Rei a muss ersat ginn. Dat ass eng deier Saach. Bläi Benzin gouf dobäi fir eng gewëssen Klapplimit ze erreechen. Well Knocksensoren hautdesdaags benotzt ginn, gouf Bläi aus dem Brennstoff geläscht.
- Ueleg huet och en zerstéierende Effekt op den Interieur. Wann et vill Ueleg Leckage laanscht, zum Beispill, de Kolben Réng, Ventil Guiden oder der Turbo, vill Ueleg kann an de Katalysator kommen. D'Ueleg verursaacht och eng Schicht fir dem Edelmetall ze hänken, wat dann seng Effektivitéit verléiert.
- Kuerzstroossen fueren: Duerch vill kuerz Strecken fuert de Katalysator selten oder ni seng Aarbechtstemperatur. Déi onverbrennt HC (Bensin) Reschter hänken op d'Keramikoberfläche. Wann et fir eng laang Distanz gefuer ass, ginn dës HC Reschter nach ëmmer verbrannt. Wann Dir weider fir kuerz Distanzen fuert, wäerten dës HC Reschter och un den Interieur hänken, sou datt de Katalysator seng Effektivitéit mat der Zäit verléiert.
Den zweeten Lambda-Sensor (de Sprongsensor) moosst dacks ob de Katalysator d'Gasen richteg ëmgewandelt huet. Wann de Katalysator alternd ass oder wann den Interieur defekt ass, moosst dësen zweete Lambda Sensor dëst. E Feelerluucht wäert dann um Dashboard beliichten. De Katalysator ersat ass dann néideg. Méi Informatioun iwwer de Lambda Sensor fannt Dir op der Säit Lambda Sensor.
